电力直流系统中高频开关电源磁性元件的优化设计

时间:2010-08-19来源:网络

  上式中,l0、lc是空气隙和铁芯的长度,μ0、μ。是空气和铁芯的磁导率。

  由(5)式可得

  

  由(9)式可求得气隙长度

  (1)窗口利用率的计算

  滤波电感通过的最大平均电流为50A,按照电流密度KJ为2.5A/mm2设计,绕组截面积A,=20mm2;窗口面积AW=19.5cm2。

  窗口利用率

  

  3 饱和电感的设计

  1)磁芯的选择

  选用钴基非晶环形铁芯,该磁芯的饱和磁感应强度Bs=0.53T,剩余磁感应强度Br=0.5T,居里温度210℃,磁导率μ=90000。外形尺寸:外径42mm,内径29mm,厚l8mm。磁芯有效截面积Ac=0.82cm2。

  2)延迟开通时间的选择根据ZCS的要求选择0.5μs

  3)匝数的计算

  根据

  

  式中N为匝数,tb为延迟开通时间,Bs为磁芯的饱和磁密,Ac为磁芯的有效截面积,ULS为加在饱和电感上的电压,约等于Udc。算得N=3

  4)窗口利用率的计算

  饱和电感通过的最大平均电流为50A,按照电流密度KJ为2.5A/mm2设计,绕组截面积Ar=20mm2;窗口面积AW=6.6cm2。

  窗口利用率

  

  4 结束语

  通过对高频电源模块的主要磁性元件的优化设计,并应用在高频电源的生产中,很好的解决了磁性元件的损耗和发热的问题,对高频电源的稳定性有了进一步的提高。

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关键词: 元件 优化 设计 磁性 开关电源 直流 系统 中高 电力

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